KR20050091374A - 전송 스트림 데이터의 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 방송 제품에 있어서, 특히 전송 스트림을 다른 모듈에 탑재된 디스크 매체에 기록하고 재생할 수 있도록 하는 전송 스트림 데이터의 기록 및 재생 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 DVD RW 및 PVR 복합기 내에서의 HD급 방송 스트림을 실시간으로 DVD RW 매체에 저장 또는 재생할 수 있도록, PVR 모듈 및 DVD RW 모듈을 구비하고, DVD RW 및 PVR 복합기 내에서의 두 모듈간의 실시간 HD 스트림의 송수신을 제공할 수 있는 수단을 제공할 수 있도록 한 전송 스트림 데이터의 저장 및 재생 제어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
Description
본 발명은 디지털 방송 제품에 있어서, 특히 HD(High Definition) 전송 스트림을 DVD로의 기록 및 재생이 가능하도록 한 전송 스트림 데이터의 제어 시스템에 관한 것이다.
디지털 방송 수신기는 통상 수신된 데이터 스트림(Data stream)을 저장하였다가 다시 재생하거나 저장하면서 재생하는 경우 저장매체로 통상 HDD(Hard Disc Drive)를 사용하고 있다. 이를 실현하기 위하여 디지털 방송 수신기는 도 1에 도시된 바와 같다.
도 1은 종래의 디지털 방송 수신기를 나타낸 구성도이다.
도 1의 디지털 방송 수신기는 임의의 서비스매체로부터 방송신호를 수신하여 디지털데이터를 출력하기 위한 튜너(Tuner)/디모듈레이터(Demodulator)(2)와, 튜너/디모듈레이터(2)로부터의 데이터스트림의 전송경로를 조절하기 위한 스트림 제어기(4)와, 스트림제어기(4)의 출력단에 접속된 디먹스(DEMUX; Demultiplexer)/MPEG(Moving Picture Experts Group) 디코더(6)와, 디먹스/MPEG 디코더(6)에 접속된 MPEG 메모리(8)와, 시스템 버스(10)에 공통 접속된 RAM(12), CPU(14), ROM(16), 사용자 인터페이스(18), HDD(20)를 구비한다.
상기 튜너/디모듈레이터(2)는 시스템버스(10)를 통한 CPU(14)의 제어하에 임의의 서비스매체로부터 입력라인(1)을 통해 입력되는 방송신호를 디지털 데이터 스트림으로 변환하여 출력한다.
스트림제어기(4)는 시스템버스(10)를 통한 CPU(14)의 제어하에 튜너/디모듈레이터(2)로부터의 데이터스트림을 HDD(20)쪽으로 출력하여 저장되게 하거나 디먹스/MPEG디코더(6)쪽으로 출력하여 재생되게 한다.
또한, 스트림제어기(4)는 CPU(14)의 제어하에 HDD(20)로부터 시스템버스(10)를 통해 입력되는 데이터스트림을 디먹스/MPEG 디코더(6)쪽으로 출력하여 재생되게 한다.
도 1에서 디먹스/MPEG디코더(6)는 CPU(14)의 제어하에 스트림제어기(4)로부터 입력되는 데이터스트림(TP_dataout) 선택하여 MPEG 메모리(8)에 저장함과 아울러 저장된 데이터스트림을 읽어들여 MPEG 방식으로 디코딩하고 출력라인(7)을 통해 출력하게 된다. CPU(14)는 시스템버스(10)를 경유하여 사용자 인터페이스(18)로부터 입력되는 사용자 명령에 해당되는 제어동작을 수행하게 된다. 예컨대, CPU(14)는 사용자 명령에 따라 튜너/디모듈레이터(2)에서 채널을 변환하게 되고, 스트림제어기(4)에서의 데이터스트림 전송경로를 변환하게 된다. 또한, CPU(16)는 사용자 명령에 따라 디먹스/MPEG디코더(6)에서 입력 데이터스트림을 선택하도록 제어하게 된다. RAM(12)과 ROM(16)은 CPU(14)의 제어동작시 이용되어진다.
이와 같이, 종래의 디지털 방송 수신기는 HDD(20)를 이용하여 수신된 데이터스트림을 저장하였다가 재생하거나 재생하면서 저장하게 된다. 이 경우, 수신되는 데이터스트림에는 통상 여러개의 방송 프로그램이 포함되지만 사용자는 수신된 여러개의 방송 프로그램을 동시에 보지 않고 원하는 방송 프로그램만을 선택하여 보게 된다.
최근 디지털 방송의 실용화에 따라 여러 가지 디지털 제품군이 개발, 시판되고 있다. 또한 근래에 들어 PVR(Personal Video Recoder) 기능을 가지는 제품도 출시되고 있다.
그리고, 기존의 DVD RW(Digital Versatile Disc ReWritable) 기기에서는 PS 형태로 방송 스트림 방식을 저장 또는 이미 디코딩된 HD 스트림의 아날로그 출력을 저장하는 형식을 취하고 있기 때문에, 화질의 저하 없는 HD급 실시간 방송 스트림에 대한 저장 및 재생이 불가능하게 된다.
즉, 종래의 비디오 스트림을 저아할 수 있는 DVD는 DVD-Video, DVD-VR(Video Recoder)로서, SD(Standard Definition) 스트림만을 저장할 수 있도록 되어 있는데, 이 겨우 DVD 비디오 급의 화질로 약 2시간 정도의 분량을 저장할 수 있다. 이것의 문제는 현재 방송되고 HD(High Definition) 급의 디지털 TV(DTV) 비디오 스트림을 DVD 매체에 저장할 수는 없다. 이에 따라 재생시간의 감소를 감소하더라도 HD 비디오 스트림을 DVD에 저장하여 영구 보존할 수 있도록 하자는 요구가 많아지고 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, DVD RW 및 PVR 복합기 내에서의 DVD 디스크 포맷을 변경하여 HD 스트림으로 DVD 매체에 기록하고 재생할 수 있도록 한 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 제 1특징에 따르면, 전송 스트림 데이터를 암호화시켜 기록하고 복호화하여 재생할 수 있도록 한 전송 스트림 데이터의 제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 제 2특징에 따르면 기록 및 재생시 하드디스크를 버퍼링 수단으로 이용하므로 안정적인 데이터 송수신을 구현할 수 있도록 한 전송 스트림 데이터의 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 제 3특징에 따르면, DPRAM(Dual Port RAM)을 이용한 DVD RW 모듈과의 인터페이스를 적용함으로써, 버퍼링으로 인한 지연 시간을 최소화하고 실시간 데이터 전송을 보장할 수 있도록 한 전송 스트림 데이터의 제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 제 4특징에 따르면, 스트림 제어기를 통한 암호화된 다운 스트림을 전송하므로 별도의 암호화 작업없이 HD 스트림에 대한 컨텐츠 보호 제공이 가능한 전송 스트림 데이터의 제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 제 5특징에 따르면, 고속 데이터 전송 경로를 통해 DVD RW 모듈과 PVR 모듈 사이에 HD 스트림뿐만 아니라, 다른 미디어(MP3, JPEG 등) 형태에 대한 상호 송수신 또한 제공할 수 있는 전송 스트림 데이터의 제어 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 전송 스트림 데이터의 저장 및 재생 제어 시스템은,
디지털 방송신호의 채널 선국 및 복조를 위한 튜너/디모듈레이터, 상기 복조된 전송 스트림(TS)의 필터링 및 암호화하는 스트림 제어기, 전송 스트림을 위해 저장하는 하드 디스크, 전송 스트림의 재생을 위해 디코딩하는 영상 디코더, 시스템 버스를 통해 각 부를 제어하며 외부 모듈로 스트림 데이터 및 제어데이터를 입/출력하기 위한 CPU, 하드디스크와 CPU 사이에서 전송 스트림 데이터를 입/출력하는 버스 브리지부, 전송 스트림을 임시 저장하기 위한 시스템 메모리를 포함하는 제 1모듈과;
상기 제 1모듈로부터 입/출력되는 상기 스트림 데이터의 기록 및 재생을 제어하기 위한 디스크 제어기와, 상기 스트림 데이터를 임시 저장하기 위한 메모리와, 디스크 매체로의 상기 스트림 데이터의 기록 및 재생을 위한 디스크로더를 포함하는 제 2모듈과;
상기 제 1모듈 및 제 2모듈 사이를 연결하며 전송 스트림 데이터 및 제어 데이터를 송/수신하는 인터페이스 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 DVD RW 및 PVR 복합기를 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, PVR 기능을 갖는 제 1모듈(100)과, DVD 매체로의 저장 및 재생을 위한 제 2모듈(130)과, 제 1 및 제 2모듈(100,130)을 연결시켜 주기 위한 인터페이스 수단(120)으로 연결된다.
그리고, 상기 제 1모듈(100)은 디지털 방송신호의 채널 선국 및 복조를 위한 튜너/디모듈레이터(Tuner/Demodulator)(101)와, 상기 복조된 전송 스트림(TS: Transport Stream)을 암호화된 전송 스트림(ETS: Encryption TS)으로 전달하는 스트림 제어기(TS controller)(103)와, 시스템 버스(PCI bus)에 접속된 버스 브리지부(PCI/IDE Bus bridge)(105)와, 버스 브리지부(105)를 통해 전송된 전송스트림의 버퍼링을 위한 하드 디스크(HDD)(107)와, 전송 스트림을 임시 저장하기 위한 시스템 메모리(SDRAM, 109)와, 시스템 버스를 통해 각부를 제어하는 중앙 처리부(111)와, 전송 스트림을 재생하기 위한 MPEG 디코더(113)와, 재생시 임시 저장을 위한 메모리(SDRAM, 115)로 구성된다.
그리고, 제 2모듈(130)은 DVD 로더(loader, 135)를 제어하기 위한 DVD 제어기(131)와, DVD 제어기(131)에 의해 DVD 매체에 기록 및 재생되는 데이터를 임시 저장하기 위한 DVD 메모리(SDRAM, 133)로 구성된다.
상기 인터페이스 수단(120)은 DPRAM(Dual-Port RAM)으로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 실시 예에 따른 DVD RW 및 PVR 복합기에서의 전송 스트림 데이터 제어 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 복합기는 제 1모듈(100)과 제 2모듈(130)이 복합된 구성이며, 상기 제 1모듈(100)과 제 2모듈(130)은 인터페이스 수단(120)에 의해 연결되어 데이터가 송수신된다.
상기 제 1모듈(100)은 PVR 모듈이고, 제 2모듈(130)은 DVD(digital video disk, digital versatile disc) RW(read/write) 모듈이며, 인터페이스 수단(130)은 예컨대, DPRAM(dual port memory)을 사용하게 된다.
그리고, 제 1모듈(100)은 튜너/디모듈레이터(101), 스트림 제어기(103), 버스 브리지부(PCI/IDE bus bridge)(105), 시스템 메모리(109), CPU(111), MPEG 디코더(113), 메모리(115)로 구성된다.
상기 튜너/디모듈레이터(101)는 디지털 방송 신호의 채널 선국을 통해서 방송 신호를 수신하고, 수신된 방송신호를 디지털 전송 스트림(TS: Transport Stream)으로 변환하여 출력하게 된다.
그리고, 스트림 제어기(103)는 시스템 버스(PCI BUS)에 연결되며 CPU(111)의 제어하에 상기 복조된 전송 스트림의 PID(Packet ID) 필터링을 수행하고, 복사 방지를 위한 암호화(Encryption)하여 내부 버퍼(buffer)에 축적된다.
그리고, CPU(111)는 PCI(peripheral component interconnect) 버스(104)를 통해서 일정량의 스트림 데이터를 읽은 후 시스템 메모리(109)에 임시 저장하고 이를 다시 읽어들여 PCI버스(104)에 연결된 브리지부(105)를 통해 HDD(107)에 저장하게 된다.
여기서, 스트림 제어기(103)에 의해 전송 스트림이 암호화되기 때문에, 별도로 암호화 과정 없이도 HD 스트림에 대한 컨텐츠 보호 제공이 가능한 수단으로 제공된다. 그리고, HDD(107)에 저장된 스트림 데이터는 제 2모듈(130)로의 전송을 위한 소스 데이터로 저장된다.
또한 지상파 HD 스트림이 전송 스트림(TS) 포맷이므로, 이 전송 스트림 포맷을 바로 DVD-RW 매체에 저장하기 위해, 버퍼링이 필요하게 된다. 이때, 버퍼링 수단으로 하드디스크를 사용하며, 하드디스크에 저장될 때는 예컨대, 4Byte의 타임스탬프(Time Stamp)와 TS 188Byte의 Encryption 형태로 저장되게 된다.
그리고, CPU(111)에서는 상기 데이터의 기록을 위해, 제 2모듈(130)과의 인터페이스 상태에 맞게 제어 데이터를 제 2 모듈(130)의 DVD 제어기(131)에 전송하게 된다. 즉, 데이터 전송이 가능한 상태로 만들어 주기 위해 제어 데이터를 전송하게 된다.
그리고, CPU(111)는 HDD(107)에 저장된 스트림 데이터를 시스템 메모리(109)에 임시로 저장한 후, 제 2모듈(130)의 DVD 제어기(131)에 제어권을 넘겨준다. 이때, 제 2모듈(130)의 DVD 제어기(131)는 인터페이스수단(120)을 통해서 제 1모듈(100)의 시스템 메모리(109)에 저장된 스트림 데이터를 읽어온 후 제 2모듈(130)의 DVD 메모리(133)에 저장된다.
그리고, 제 2모듈(130)의 DVD 제어기(131)는 DVD 메모리(133)에 저장된 스트림 데이터를 DVD 로더(Loader)(135)를 이용하여 DVD 매체에 소정 배속으로 기록하게 된다. 이때, DVD 매체에 기록된 데이터는 암호화된 스트림 데이터이므로, 복사 방지가 된다.
여기서, 저장매체(DVD 등)에 기록할 경우 프로그램에 대한 정보도 함께 저장되는데, 상기 프로그램의 복사 상태 플래그가 존재하여 복사 방지(Copy Never, Copy Once) 등의 정보를 함께 넣어 줄 수 있다.
그리고, 제 1 모듈(100) 및 제 2모듈(130) 사이를 연결시켜 주는 인터페이스 수단(130)으로서, DPRAM은 버퍼링을 통해서 제 1모듈(100)과 제 2모듈(130) 사이에 전송되는 데이터의 전송 시간을 최소화시키고, 실시간 데이터의 송/수신이 가능케 해준다.
이러한 인터페이스 수단(130)은 두 개의 프로세서(CPU, DVD 제어기)간의 고속 데이터 전송을 위해, 듀얼 포트 램(DPRAM; dual port ram)이 사용되며, 듀얼 포트 램 영역을 채널로 구분하여 2개의 채널(전송 제어, 데이터 전송)을 만들며, 데이터 전송 채널에서는 데이터 전송 효율을 높이고자 별도의 전송 프로토콜 데이터를 추가하지 않고, 블록 단위로 사이즈 정보만 포함해서 전송한다. 여기서, 데이터 전송 채널 제어 정보는 전송 제어 채널을 통해 수행하게 된다.
한편, 제 2모듈(130)의 DVD 매체에 기록된 데이터는 다시 상기의 역순으로 재생되게 된다. 즉, 제 2모듈(130)의 DVD 제어기(131)는 DVD 매체로부터 데이터를 읽은 후 DVD 메모리(133)를 이용하여 DVD 메모리(133)에 임시 저장하며, 제 1모듈의 CPU(111)에 제어권을 넘겨 주어, CPU(111)는 DVD 메모리(133)에 저장된 데이터를 시스템 메모리(109)에 저장한 후 HDD(107)에 저장하고, 스트림 제어기(103)에 의해 복호화시킨 후 MPEG 디코더(Decoder)(113)를 통해서 디코딩하여 재생시켜 준다.
이와 같이, PVR 모듈 등의 방송 수신장치에 수신된 전송 스트림 데이터를 다른 모듈의 디스크 매체에 기록하면서, 디스크 매체에 기록된 전송 스트림을 읽어들여 재생시켜 줄 수 있도록 하고, 또 PVR 모듈과 DVD RW 모듈 사이에 전송 스트림 데이터를 고속으로 송/수신하는 수단을 제공함으로써, 버퍼링으로 인한 지연 시간의 최소화 및 실시간 데이터 전송 보장이 가능하게 된다.
또한 고속 데이터 전송 경로를 통해 DVD RW 모듈과 PVR 모듈 사이에 HD 스트림뿐만 아니라, 다른 미디어(MP3, JPEG 등) 형태에 대한 상호 송수신 또한 제공할 수도 있다.
이러한 PVR 모듈과 DVD RW 모듈을 연결하는 인터페이스 수단인 DPRAM의 사용권한은 시스템이 재생 모드인지, 기록모드인지에 따라 PVR 모듈의 CPU 또는 DVD RW 모듈의 DVD 제어기(131)가 가지게 된다.
또한 다른 실시 예로서, 수신된 전송 스트림 데이터를 HDD(107)에 저장함과 동시에 MPEG 디코더(113)로 실시간 재생이 가능한 모드로 진행할 수도 있다. 이 모드에서는 스트림 제어기의 암호화 과정이 생략된다.
이러한 복합 시스템은 DVD 매체에 HD 스트림을 저장하기 위해 포맷을 규정하고, 그 포맷에 맞추어 기록(recording)하고 재생(play back)하는 시스템이다. 실시 예로서, 현재 DVD 매체의 기록 포맷으로 사용하고 있는 DVD 포맷은 DVD-Video, DVD-VR이므로, 두 가지의 포맷의 디스크에 모두 HD 스트림을 저장할 수 있게 된다. 또한 다른 디스크 포맷을 갖는 매체에도 기록 및 재생이 가능하게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전송 스트림 데이터의 저장 및 재생 제어 시스템에 의하면 DVD RW 및 PVR 복합기에서의 HD급 방송 스트림을 실시간으로 디스크 매체에 기록 또는 재생시켜 줌으로써, 기존의 DVD RW의 저장 한계를 극복하고, 하드 디스크를 이용한 버퍼링을 통해 안정적인 데이터 송수신을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한 DPRAM을 이용하여 DVD RW 모듈과의 고속 데이터 송수신이 가능함으로써, 버퍼링으로 인한 지연 시간의 최소화 및 실시간 데이터 전송 보장이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래 디지털 방송 수신기를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 DVD RW 및 PVR 복합기에 있어서, 전송 스트림 데이터의 제어 시스템을 나타낸 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100...제 1모듈 101...튜너/디모듈레이터
103...스트림 제어기 105...버스 브리지부
107...HDD 109,115,133...SDRAM
111...CPU 120...DPRAM
130...제 2모듈 131...DVD 제어기
135...DVD 로더
Claims (1)
- 디지털 방송신호의 채널 선국 및 복조를 위한 튜너/디모듈레이터, 상기 복조된 전송 스트림(TS)의 필터링 및 암호화하는 스트림 제어기, 전송 스트림을 위해 저장하는 하드 디스크, 전송 스트림의 재생을 위해 디코딩하는 영상 디코더, 시스템 버스를 통해 각 부를 제어하며 외부 모듈로 스트림 데이터 및 제어데이터를 입/출력하기 위한 CPU, 하드디스크와 CPU 사이에서 전송 스트림 데이터를 입/출력하는 버스 브리지부, 전송 스트림을 임시 저장하기 위한 시스템 메모리를 포함하는 제 1모듈과;상기 제 1모듈로부터 입/출력되는 상기 스트림 데이터의 기록 및 재생을 제어하기 위한 디스크 제어기와, 상기 스트림 데이터를 임시 저장하기 위한 메모리와, 디스크 매체로의 상기 스트림 데이터의 기록 및 재생을 위한 디스크로더를 포함하는 제 2모듈과;상기 제 1모듈 및 제 2모듈 사이를 연결하며 전송 스트림 데이터 및 제어 데이터를 송/수신하는 인터페이스 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 스트림 데이터의 저장 및 재생 제어 시스템.
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